[发明专利]用于提供位移信号的抗污染和缺陷光学编码器配置

权利要求书

1.一种用于提供位移信号的抗污染和缺陷光学编码器配置，包括：

照明部分，沿着源光路径将源光传输到标尺；

标尺，沿着测量轴方向延伸，所述标尺包括周期性图案，所述周期性图案包括条，所述条沿着测量轴方向是窄的并且沿着与测量轴方向垂直的Y方向伸长，并且沿测量轴方向周期性排列，所述标尺沿源光路径输入源光并沿标尺光路径输出标尺光；以及

光电检测器配置，沿着标尺光路径从标尺接收周期性标尺光图案，所述周期性标尺光图案沿着所述测量轴方向对应于标尺和光电检测器配置之间的相对位移，移位经过光电检测器配置，其中：

所述光电检测器配置包括沿着横向于测量轴的方向以空间相位序列布置的N个空间相位检测器的集合，其中N是至少为6的整数，并且空间相位序列包括在沿着横向于测量轴的方向的序列的开始处和结束处的两个外部空间相位检测器以及位于所述两个外部空间相位检测器之间的空间相位检测器的内部组；

至少大部分的各个空间相位检测器沿着测量轴方向相对伸长并且沿着垂直于测量轴方向的方向相对较窄，并且包括沿着测量轴方向在空间上周期性的并且对应于该空间相位检测器相对于周期性标尺光图案的各个空间相位被定位的标尺光接收器区域，并且被配置为提供各个空间相位检测器信号；和

内部组中的每一个空间相位检测器在空间相位序列中在具有与所述空间相位检测器不同并且彼此不同的各个空间相位的空间相位检测器之前和之后。

2.根据权利要求1所述的抗污染和缺陷光学编码器配置，其中，所述N个空间相位检测器的集合包括空间相位检测器的至少M个子集，其中M是至少为2的整数，并且其中M个子集中的每一个包括空间相位检测器，所述空间相位检测器提供包括在N个空间相位检测器的集合中的各个空间相位的每一个。

3.根据权利要求2所述的抗污染和缺陷光学编码器配置，其中，所述空间相位检测器的M个子集中的每一个包括空间相位检测器，所述空间相位检测器提供布置在相同的子集空间相位序列中的相同的各个空间相位。

4.根据权利要求3所述的抗污染和缺陷光学编码器配置，其中，N至少为8，并且空间相位检测器的每一个子集包括具有相隔90度的各个空间相位的4个空间相位检测器。

5.根据权利要求1所述的抗污染和缺陷光学编码器配置，其中，所述光电检测器配置包括被配置为组合对应于相同的各个空间相位的空间相位检测器信号并将每一个这样的组合输出为各个空间相位位置信号的连接。

6.根据权利要求1所述的抗污染和缺陷光学编码器配置，其中，各个空间相位检测器中的每一个沿着测量轴方向相对伸长并且沿着垂直于测量轴方向的方向相对较窄，并且包括沿着测量轴方向在空间上周期性的并且对应于所述空间相位检测器相对于周期性标尺光图案的各个空间相位被定位的标尺光接收器区域，并且被配置为提供各个空间相位检测器信号。

7.根据权利要求6所述的抗污染和缺陷光学编码器配置，其中，沿着Y方向的N个空间相位检测器中的每一个的标尺光接收器区域的尺寸YSLRA至多是250微米，沿着Y方向的N个空间相位检测器中的每一个相邻对的标尺光接收器区域之间的分隔距离YSEP至多是25微米。

8.根据权利要求1所述的抗污染和缺陷光学编码器配置，其中，N个空间相位检测器中的每一个的标尺光接收器区域的尺寸YSLRA沿Y方向是相同的，N个空间相位检测器中的每一个相邻对的标尺光接收器区域之间的分隔距离YSEP沿着Y方向是相同的。

9.根据权利要求1所述的抗污染和缺陷光学编码器配置，其中，N个空间相位检测器中的每一个包括以下中的一个：a)由空间相位掩模覆盖的光电检测器，所述空间相位掩模除了通过包括在空间相位掩模中的开口之外，阻挡光电检测器接收周期性标尺光图案，其中所述标尺光接收器区域包括通过所述空间相位掩模中的开口暴露的光电检测器的区域，或者b)接收周期性标尺光图案的电互连光电检测器区域的周期性阵列，其中标尺光接收器区域包括光电检测器的周期性阵列的光电检测器区域。

10.根据权利要求1所述的抗污染和缺陷光学编码器配置，其中，所述N个空间相位检测器中的每一个包括偶数个的标尺光接收器区域。